Genkonversion

Genverschmelzung

gene conversion

Genkonversion beschreibt einen nicht reziproken Austausch von DNA-Sequenzen mittels Crossing-overs während der Meiose.

Der nicht reziproke Austausch erfolgt meist zwischen Sequenzabschnitten mit großer Homologie und kann allelisch erfolgen, oftmals bei tandemartig angeordneten homologen DNA-Sequenzen, oder aber auch nicht allelisch mit Sequenzen auf einem anderen Locus. Dementsprechend werden die beiden Prozesse auch als interallele bzw. Interlocus-Genkonversion bezeichnet. Der Mechanismus unterschiedet sich dabei nicht wesentlich.

Während der Meiose kommt es zu einer Anlagerung der unterschiedlichen, homologen Chromatid-Abschnitte mit Ausbildung eines doppelten Crossing-overs. Hierbei unterscheidet man zwischen Akzeptor- und Donorsequenzen. Durch Anlagerung eines Donorstrangs an den Akzeptorstrang wird eine Heteroduplex-DNA ausgebildet, die durch Fehlpaarungsreparatur des Akzeptorstrangs und anschließender Neusynthese der hierzu nun komplementären DNA-Sequenz einen konvertierten Akzeptorstrang bedingt. Der Donorstrang ist hiervon nicht betroffen, d. h., es handelt sich um einen nicht reziproken DNA-Austausch.

Genkonversionen sind relativ seltene Fehler in der Meiose, finden aber bevorzugt in homologen Gen- und Pseudogenfamilien statt, wie z. B. CYP2D6 (Cytochrom P450 2D6) oder CYP21A2 (21-Hydroxylasegen). Durch Einbau von Pseudogenabschnitten in das aktive Gen kann es hierdurch zu einem pathogenen Funktionsausfall führen. Die Genkonversionen können sich als erbliche Keimbahnmutation manifestieren.

Andererseits können Genkonversionen zu einer Evolution von Genfamilien und Ausbildung paraloger Gene beitragen.